Исследовано влияние переплава сплавов системы Fe - Cu - S - P на изменение структурных характеристик медистых и сульфидных включений, определяющих их антифрикционные свойства. Установлена целесообразность применения возврата собственного производства при выплавке этих сплавов, а также с учетом изменения их химического состава и параметров медистых и сульфидных включений - возможность выплавки сплавов системы Fe - Cu - S - P исключительно на возврате собственного производства.

Разработан новый антифрикционный сплав на основе железа, комплексно легированный медью, серой и фосфором, обеспечивающий высокую износостойкость пары трения. С целью определения оптимальной технологии изготовления деталей из данного сплава возникла необходимость в изучении его основных литейных свойств. Рассмотрено влияние содержания легирующих элементов на интервал кристаллизации, жидкотекучесть и линейную усадку. Установлено, что в интервале содержания легирующих элементов, серы и фосфора от 0 до 1,5 %, а меди от 5 до 15 %, их влияние различно, однако в комплексе они значительно повышают литейные характеристики сплава до уровня литейных свойств серого чугуна.

Представлены результаты исследования состава вторичных фаз, выступающих в роли твердой смазки, которые образуются в сплавах на базе железа, легированных медью, серой и фосфором. Приведены данные, показывающие влияние легирующих элементов и их количества на изменение состава медных, сульфидных и сульфофосфидных фаз. Установлено, что состав вторичных фаз определяется простыми и сложными химическими соединениями, свойства которых и соотношение между ними в значительной степени определяют уровень антифрикционных свойств сплавов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К252.062.8

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Сплавы типа ЖС и ЧС, используемые для получения турбинных лопаток при объемной и направленной кристаллизации, относятся к сплавам, на формирование структуры которых в жидком состоянии эффективно влияет температурно-временное воздействие. Для этих сплавов в жидком состоянии наблюдается температурный гистерезис свойств, связанный с наличием пороговой температуры гомогенизации (после гомогенизирующей обработки с применением ТВО сплавы склонны к переохлаждению на 20 - 30 °С и к сужению интервала кристаллизации), что способствует улучшению качества структуры сплавов при направленной кристаллизации и повышению их прочностных свойств. После электронно-лучевой обработки сплавы типа ЖС и ЧС имеют более высокие эксплуатационные свойства; прочность и длительная прочность повышаются в 1,3 - 1,7 раза, пластичность - в 2 раза. Экспериментально доказана возможность применения электронно-лучевого нагрева при выплавке сплавов для получения качественных литых турбинных лопаток из шихты на базе 100 % отходов (возврата) отливок из первичных сплавов. Это позволяет осуществлять безотходную технологию производства литых турбинных лопаток.

Изучено влияние легирования меди железом и серой на структурную особенность, химическую микронеоднородность сплавов с учетом образования в них компактных сульфидных включений, что обеспечивает получение литых композитных материалов с высоким уровнем триботехнических свойств.

Исследовано влияние раздельного и комплексного легирования медью и серой серого чугуна на структурные и механические свойства материалов в литом состоянии и после термоциклирования. Установлено, что введение меди способствует перлитизации чугуна и выделению карбидной фазы. Дополнительное введение серы (0,5 и 1 % мас.) повышает количество карбидной фазы в структуре, подавляя при этом его графитизацию. Термоциклирование обладает значительным эффектом уменьшения дисперсности структуры исследуемых чугунов, а также уменьшает соотношения микротвердости фазовых составляющих, что оказывает существенное влияние на твердость сплавов. Испытаниями на износ установлено, что чугуны, легированные 5 % Cu, 0,5 и 1 % S, являются хорошими износостойкими материалами в условиях сухого и граничного трения в литом и термоциклированном состояниях и могут быть качественными заменителями высоколегированных чугунов специального назначения.

Исследована износостойкость сплавов жидкофазной восстановительной плавки в условиях сухого трения и трения в среде кислот. Установлено, что выплавленные сплавы обладают высокой износостойкостью в условиях сухого трения и в среде кислот. Отмечено, что их износостойкость выше или соизмерима с износостойкостью бронз, при этом износостойкость сплавов коррелируется с твердостью его матрицы.

Исследована структура сплавов, выплавленных из отходов металлообработки, лигатур и гальванических шламов в плазменной печи. Показано, что структура сплавов отличается сложностью фазового состава. Это обеспечивает различные механические свойства; твердость фаз изменяется в широком диапазоне.

Исследованы коррозионные свойства сплавов, полученных из отходов металлообработки, лигатур и гальваношламов. Показано, что наличие в составе сплава до 18 % Ni, до 10 % Cr, до 2,5 % Cu обеспечивает при высоком содержании углерода (1,8 - 2,6 %) высокую коррозионную стойкость сплавов, которая соизмерима со стойкостью специальных сплавов (Хастеллой Д, Х18Н11М2 и др.).

Исследовано влияние содержания легирующих элементов меди, серы и фосфора на технологические характеристики сплава системы Fe - Cu - S - P, обладающего высокими антифрикционными свойствами. Установлены закономерности изменения жидкотекучести и линейной усадки сплава в зависимости от изменения его состава. Полученные закономерности позволяют корректировать литейную технологию изготовления качественных литых заготовок под подшипники скольжения с заданным уровнем триботехнических свойств.

Індекс рубрикатора НБУВ: З843.39

Рубрики:

Напівпровідникові матеріали за консистенцією

Шифр НБУВ: Ж27665/рад. эл. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изучены особенности структуры и фазовый состав чугуна ЧХ1. Показано, что использование в шихте сталеплавильного шлака обеспечивает достаточно высокие антифрикционные свойства чугуна.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.320.4

Рубрики:

Стани та структура сірого чавуну, високоміцного чавуну, модифікованого чавуну

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что при легировании серого чугуна с массовой долей меди 5 - 7 % и серы от 0,5 до 1,0 % в структуре отбеленного чугуна СЧCuS выделяется компактная сульфидная фаза сферической формы, которая играет роль твердой смазки и обеспечивает высокие триботехнические особенности сплава. Сульфиды представляют собой комплекс из фрагментов, которые состоят из соединений в основном на основе меди, железа и марганца в разных количественных соединениях. Как показали исследования, дополнительное легирование сплава СЧCuS отдельно алюминием или титаном значительно влияет на состав сульфидной фазы.

Методом микроспектрального анализа изучено изменение химического состава тонких приповерхностных слоев металла в поверхностях трения после изнашивания сплавов чугуна, легированного медью и серой, в контакте с закаленной сталью 5. Данные об изменении состава поверхностных слоев металла до 3 мкм свидетельствуют об интенсивном процессе взаимного массопереноса атомов элементов, входящих в состав, как за счет микродиффузии, так и адгезии.

Изучено влияние многократных переплавов износостойкого чугуна, легированного медью и серой, на изменение химического состава, структуры и твердостных параметров сплавов и основных структурных составляющих - фаз. Установлено, что при переплавах относительная массовая доля основных легирующих элементов к массовой доле железа указывает на то, что имеет место незначительный угар кремния и марганца, а также серы. Относительная массовая доля меди практически не меняется. В результате этого структура сплава практически остается такой же, как и в исходном литом состоянии после трехкратного переплава. Сохраняется также высокая твердость сплавов и их износостойкость в условиях сухого трения. Однако, при многократных переплавах для сохранения высокой износостойкости сплавов необходимо дополнительно их подлегировать до 5 % мас. Cu и 1 % S.

Індекс рубрикатора НБУВ: К303-1

Рубрики:

Плавка металів

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что износостойкие антифрикционные сплавы, которые используются для изготовления деталей узлов, работающих в условиях сухого и граничного трения скольжения, должны отвечать определенным требованиям к их структуре. В подавляющем большинстве структура этих сплавов должна отвечать правилу Шарпи. Главной необходимостью триботехничности при трении является требование к антифрикционному сплаву создавать на поверхности контртела тонкий защитный слой из вещества матрицы или дополнительной фазы за счет массопереноса. В качестве этих материалов могут использоваться мягкие и пластичные металлы (в первую очередь - медь, олово, свинец), а также вещества, обладающие свойствами твердых смазок, к которым относятся графит и сульфиды металлов с гексагональной кристаллической решеткой.

Отмечено, что при легировании серого чугуна медью и серой в структуре литого сплава выделяются отдельной фазой сульфиды, состоящие из комбинаций сульфидов в виде фрагментов, образующих компактные включения сферической формы. Сульфиды образуются на базе металлов (меди, железа и марганца), входящих в состав чугунов. Эти сульфидные включения выступают в роли твердой смазки и влияют на повышение триботехнических свойств таких легированных чугунов. Для получения специальных чугунов, в том числе износостойких, в условиях внешнего трения в качестве легирующих применяются алюминий и титан. Исследовано влияние дополнительного легирования чугуна с медью и серой алюминием или титаном на структуру, химический состав фаз (особенно сульфидов) и механических свойств фаз и сплавов в целом.